摘要：自然通風(fēng)是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)最基本的方法之一，更是節(jié)約空調(diào)能耗的主要措施之一，把自然通風(fēng)這種傳統(tǒng)建筑技術(shù)重新引入到現(xiàn)代建筑中，有著比以往更為重要的意義。本文介紹了自然通風(fēng)的原理、幾種不同的自然通風(fēng)實(shí)現(xiàn)方法及優(yōu)缺點(diǎn)，并舉例說(shuō)明了自然通風(fēng)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自然通風(fēng)；節(jié)約能源；應(yīng)用

　　1 自然通風(fēng)的原理及優(yōu)、缺點(diǎn)

　　1.1 利用風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)

　　在具有良好的外部風(fēng)環(huán)境的地方，風(fēng)壓是實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的主要手段。在我國(guó)很多濕熱地區(qū)，建筑都會(huì)有開(kāi)闊的窗戶(hù)，采用輕便的墻體，深遠(yuǎn)的挑檐，建筑通常會(huì)架空，以采集更多的涼風(fēng)。在這樣形式的背后，恰是利用風(fēng)壓促進(jìn)建筑的室內(nèi)空氣流通，改善室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量的手段。當(dāng)有風(fēng)從左邊吹向建筑時(shí)，就會(huì)在建筑的迎風(fēng)面產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)換，動(dòng)壓力變?yōu)殪o壓力，于是迎風(fēng)面上將形成正壓，推動(dòng)空氣從該側(cè)進(jìn)入建筑，而建筑物的側(cè)面及背面由于受到空氣繞流的影響而形成負(fù)壓，吸引建筑內(nèi)空氣從相應(yīng)位置流出，就形成了持續(xù)不斷的空氣流，成為了全面換氣的風(fēng)壓自然通風(fēng)。建筑物周?chē)�的風(fēng)壓大小與建筑物的形式、建筑物的幾何形狀、建筑物相對(duì)于風(fēng)向的方位、風(fēng)速及建筑物周?chē)�的自然環(huán)境都有關(guān)。一般當(dāng)空氣垂直吹向建筑的正立面時(shí)，正立面中心處的正壓最大，而屋角和屋脊處的負(fù)壓最大。如圖1所示。

　　1.2 利用熱壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)

　　熱壓差是形成建筑自然通風(fēng)的另一手段，是由室內(nèi)外空氣的溫度差引起的，也就是通常講的“煙囪效應(yīng)”。當(dāng)室內(nèi)存在熱源時(shí)，空氣將被加熱，密度降低，并且向上浮動(dòng)，在建筑上部設(shè)排風(fēng)口就可將污濁的熱空氣從室內(nèi)排出，而室外新鮮的冷空氣則不斷從建筑下部流入，以填補(bǔ)上部流出的空氣所讓出的空間。熱壓的作用與進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的高差及室內(nèi)外溫差有關(guān)。在通常的建筑設(shè)計(jì)中，大多可利用建筑物內(nèi)部貫穿多層的豎向空腔來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)、出風(fēng)口的高差要求，例如設(shè)置煙囪、通風(fēng)塔、天井中庭等。與風(fēng)壓自然通風(fēng)不同的是，熱壓作用下的自然通風(fēng)更適應(yīng)長(zhǎng)變和不良的外部風(fēng)環(huán)境。

　　1.3 風(fēng)壓與熱壓共同作用實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)

　　實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，通常是二者互為補(bǔ)充，密不可分的，只是各自的作用有強(qiáng)有弱。由于風(fēng)壓會(huì)受到天氣、室外風(fēng)向、建筑物的形狀及建筑周?chē)�自然環(huán)境的影響，所以風(fēng)壓與熱壓的作用也不可能是簡(jiǎn)單的線性疊加，一般來(lái)說(shuō)，在建筑進(jìn)深較小的部位多利用風(fēng)壓來(lái)直接通風(fēng)，而進(jìn)深較大的部位則利用熱壓來(lái)自然通風(fēng)。

　　1.4 機(jī)械輔助式自然通風(fēng)

　　有些建筑規(guī)模較大使得通風(fēng)的路徑較長(zhǎng)且流動(dòng)阻力很大，此時(shí)還單純依靠風(fēng)壓和熱壓作用下的自然通風(fēng)往往效果不好，另外，一些空氣污染比較嚴(yán)重的地區(qū)，如僅采用自然通風(fēng)很可能會(huì)將室外污濁的空氣帶入室內(nèi)，所以可以考慮采用機(jī)械輔助式的自然通風(fēng)。即設(shè)置完整的空氣循環(huán)通道，增加空氣處理手段，借助一定機(jī)械動(dòng)力的自然通風(fēng)。

　　1.5 自然通風(fēng)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　優(yōu)點(diǎn)：1）節(jié)約能源。自然通風(fēng)和空調(diào)都可以起到冷卻通風(fēng)的作用，但空調(diào)需要耗費(fèi)大量能源而且還需投資許多處理裝置，僅此，自然通風(fēng)就可以降低能耗達(dá)到45% 以上。

　　2）建筑物室內(nèi)空氣質(zhì)量方面。使用空調(diào)的建筑物，空調(diào)可以控制的更多的是室內(nèi)空氣的溫度而并非是空氣質(zhì)量，大多數(shù)集中空調(diào)新風(fēng)量往往不足，需另外補(bǔ)充新風(fēng)。自然通風(fēng)可以把室外新鮮的空氣補(bǔ)充到室內(nèi)，將室內(nèi)污濁的空氣排至室外。

　　缺點(diǎn)：1）在室外環(huán)境本身就悶熱的情況下，開(kāi)窗后雖然新鮮空氣可對(duì)流交換，但室內(nèi)溫度就無(wú)法快速降下來(lái)，此時(shí)通風(fēng)就起不到調(diào)節(jié)室溫的作用。

　　2）室外空氣質(zhì)量差污染物多，如果考慮自然通風(fēng)就會(huì)給室內(nèi)引入許多污染物。

　　3）有些建筑物對(duì)室內(nèi)潔凈度、空氣風(fēng)速要求嚴(yán)格，如果開(kāi)窗通風(fēng)換氣就可能達(dá)不到要求。還有現(xiàn)代大型建筑由于進(jìn)深大使得某些房間無(wú)法開(kāi)外窗，此時(shí)自然通風(fēng)會(huì)受到限制。

　　2 自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)

　　傳統(tǒng)建筑中對(duì)自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)有很多值得借鑒的方法�，F(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)中也積極的考慮自然通風(fēng)，將其與地域建筑有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)合理利用、節(jié)約能源的目的。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該以人為本，其根本目的在于為人們創(chuàng)造一個(gè)健康舒適的工作生活環(huán)境。

　　2.1 建筑選址、建筑體型與建筑群的布局設(shè)計(jì)：建筑選址應(yīng)有利于自然通風(fēng)。外部風(fēng)速要大于3m/s，且建筑的主要進(jìn)風(fēng)面應(yīng)與夏季主導(dǎo)風(fēng)向成600～900角，不宜小于450。在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮單體建筑得熱與防止太陽(yáng)過(guò)度輻射的問(wèn)題及建筑群體布局時(shí)建筑間距與風(fēng)向投射角的問(wèn)題。由于前幢建筑對(duì)后幢建筑通風(fēng)的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)建筑的高度、寬度、進(jìn)深乃至形狀實(shí)行一定的控制，不要一味地追求大體量、大進(jìn)深、大密度的建筑或室內(nèi)凈高太低，建筑開(kāi)窗不夠，甚至做成推拉半開(kāi)窗或死窗，過(guò)度依賴(lài)中央空調(diào)和機(jī)械設(shè)備，忽略對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的要求。

　　2.2 屋頂?shù)淖匀煌�風(fēng)：在屋頂設(shè)置架空隔熱層，利用中間的空氣間層帶走熱量，降低屋面溫度。也可在結(jié)構(gòu)層中間設(shè)置通風(fēng)隔熱層，例如坡屋頂結(jié)構(gòu)。

　　2.3 注重自然通風(fēng)的組織：建筑物本身應(yīng)采取措施來(lái)實(shí)現(xiàn)乃至加強(qiáng)自然通風(fēng)。如利用熱壓作用形成自然通風(fēng)時(shí)，在天窗兩側(cè)加裝擋風(fēng)板，使天窗始終處于負(fù)壓區(qū)，只排不進(jìn)。又如在檐口部位合理布置進(jìn)氣口，這樣當(dāng)關(guān)閉門(mén)窗時(shí)，新鮮空氣仍能進(jìn)入室內(nèi)進(jìn)行自然通風(fēng)。還有合理布置建筑物的進(jìn)、出風(fēng)口，使風(fēng)從建筑的迎風(fēng)面吹入室內(nèi)穿過(guò)房間，從背風(fēng)面的出風(fēng)口流出。

　　3 自然通風(fēng)在廣州嘉城國(guó)際公寓項(xiàng)目中的應(yīng)用

　　廣州嘉城國(guó)際公寓項(xiàng)目位于廣州大道與天河水陰路交界處，由于用地限制，選址不能改動(dòng)，但周邊開(kāi)敞，有應(yīng)用自然通風(fēng)的良好條件。在平面設(shè)計(jì)上我們?cè)诒泵嬖O(shè)計(jì)了一個(gè)開(kāi)口天井，在西面設(shè)計(jì)了三個(gè)開(kāi)口天井，并且通過(guò)開(kāi)敞走廊及電梯廳聯(lián)系起來(lái)；在剖面設(shè)計(jì)上，我們將第五層設(shè)計(jì)為架空層；屋頂設(shè)計(jì)架空隔熱層；并且開(kāi)口天井的做法使室外熱空氣冷卻后再吹入室內(nèi)，更好的帶走了室內(nèi)熱量。整個(gè)建筑物不僅充分利用了自然通風(fēng)，還加強(qiáng)了自然通風(fēng)。如圖2、3所示。在室外溫度28-30度、室外微風(fēng)的情況下，不開(kāi)空調(diào)，人會(huì)覺(jué)得渾身燥熱。但在嘉城公寓，東向單身公寓開(kāi)啟戶(hù)門(mén)的情況下，室內(nèi)人員熱舒適性良好。說(shuō)明我們?cè)诖隧?xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于自然通風(fēng)的利用是很成功的。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　總的來(lái)說(shuō)，作為一種節(jié)能的手段，自然通風(fēng)技術(shù)是一種可持續(xù)的節(jié)能技術(shù)、是減少建筑運(yùn)行費(fèi)用的技術(shù)。它涉及的內(nèi)容很多，我們還需要做很多將自然通風(fēng)成功應(yīng)用到各類(lèi)建筑中去的工作，在有空調(diào)并且也能實(shí)現(xiàn)通風(fēng)的建筑中，在情況允許的條件下應(yīng)盡可能充分考慮自然通風(fēng)。相信在現(xiàn)代技術(shù)作為支撐的前提條件下，自然通風(fēng)會(huì)更有效地為我們提供健康、舒適的環(huán)境。

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